剖析無線監(jiān)控的現(xiàn)在與將來
2013-02-20 11:42:39 來源:中關村在線 點擊:2799
摘要: 無線網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)則是在原有的以太網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的基礎上,以無線方式進行數(shù)據(jù)傳輸,既省去了有線網(wǎng)絡的布線成本,又增強了監(jiān)控的靈活性和可擴充性。下面筆者將從技術和應用等角度來剖析無線監(jiān)控的現(xiàn)在與將來。
關鍵字: 無線監(jiān)控,網(wǎng)絡視頻監(jiān)控,監(jiān)視器
無線網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)則是在原有的以太網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的基礎上,以無線方式進行數(shù)據(jù)傳輸,既省去了有線網(wǎng)絡的布線成本,又增強了監(jiān)控的靈活性和可擴充性。下面筆者將從技術和應用等角度來剖析無線監(jiān)控的現(xiàn)在與將來。
走進無線監(jiān)控
無線監(jiān)控產(chǎn)品大致可分為兩大類:一是通過無線傳輸?shù)囊苿颖O(jiān)控設備,對固定或非固定場所進行監(jiān)控,如執(zhí)法車通過安裝在車頂?shù)谋O(jiān)控攝像機或通過執(zhí)法人員攜帶手持式監(jiān)控攝像機,對執(zhí)法現(xiàn)場進行實時圖像采集,再經(jīng)由無線網(wǎng)絡將圖像傳輸?shù)奖O(jiān)控終端;二是通過移動終端設備(如手機),獲取固定監(jiān)控攝像機對固定地點和場所采集的圖像,如3G手機監(jiān)控等。
目前,移動監(jiān)控產(chǎn)品形態(tài)主要有:手機(或移動終端)監(jiān)控、公交車移動監(jiān)控、車載移動監(jiān)控(主要為執(zhí)法車輛)、執(zhí)法記錄儀、移動單兵設備等。
典型的無線監(jiān)控系統(tǒng)主要由攝像機部分、傳輸部分、控制與記錄部分以及顯示部分四大塊組成。
攝像部分是無線視頻傳輸系統(tǒng)的前沿部分,是整個系統(tǒng)的“眼睛”。在被監(jiān)視場所面積較大時,在攝像機上加裝變焦距鏡頭,使攝像機所能觀察的距離更遠、更清楚;還可把攝像機安裝在電動云臺上,可以使云臺帶動攝像機進行水平和垂直方向的轉動,從而使攝像機能覆蓋的范圍更大。在某些情況下,特別是在室外應用的情況下,為了防塵、防雨、抗高低溫、抗腐蝕等,對攝像機及其鏡頭還應加裝專門的防護罩,甚至對云臺也要有相應的防護措施。
無線視頻傳輸部分就是系統(tǒng)的圖像信號通路。一般來說,傳輸部分單指是傳輸圖像、聲音信號。同時,由于需要有控制中心通過控制臺對攝像機、鏡頭、云臺等進行控制,因而在傳輸系統(tǒng)中還包含有控制信號的傳輸。
控制與記錄部分負責對攝像機及其輔助部件(如鏡頭、云臺)的控制,并對圖像、聲音信號進行記錄。目前硬盤錄像機的技術發(fā)展得較完善,它不但可以記錄圖像和聲音,而且還包含了畫面分割和切換、云臺鏡頭控制等功能。
顯示部分一般由幾臺或多臺監(jiān)視器組成。在攝像機數(shù)量不是很多,要求不是很高的情況下,一般直接將監(jiān)視器接在硬盤錄像機上即可。如果攝像機數(shù)量很多,并要求多臺監(jiān)視器對畫面進行復雜的切換顯示,則須配備矩陣來實現(xiàn)。
防災救急的多面戰(zhàn)士
無線視頻監(jiān)控技術重在無線,利用無線電波來傳輸視頻、聲音、控制等信號,在一些不能布線或不方便布線的情況下可以很快捷地使用無線視頻監(jiān)控傳輸產(chǎn)品建立起一個無線視頻傳輸網(wǎng)絡。無線監(jiān)控相對于有線監(jiān)控綜合成本低、施工簡單、快速、一勞永逸,無須挖溝埋管,特別適合室外距離較遠的場合。就目前來說,無線監(jiān)控技術除了滿足公共安全建設的需求之外,也在一定程度上能滿足民用個人需求。總的來說,大概分為以下三大主要領域:
平安城市等特定行業(yè)移動監(jiān)控需求:此處所指的特定行業(yè)用戶主要為平安城市建設、道路交通監(jiān)控、車載公交系統(tǒng)監(jiān)控、檢驗檢疫電子監(jiān)管視頻監(jiān)控等,這些多為大型化的城域性甚至全國性的行業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。用戶對監(jiān)控系統(tǒng)的要求不僅包括了有線監(jiān)控圖像能夠實時看得清、錄像存得好、云臺控制等指令響應得快等,同時還增加了對無線視頻采集(如交通巡邏、平安城市移動巡邏、城管移動巡邏與執(zhí)法等)及移動視頻觀看和控制等應用要求。應該說,當前能夠實現(xiàn)盈利的運營商視頻監(jiān)控平臺基本都處于特定行業(yè)用戶上,特別如政府、金融和電信是視頻監(jiān)控主要的應用領域,無線監(jiān)控與具體行業(yè)的深度融合將成為網(wǎng)絡視頻監(jiān)控市場發(fā)展的必然趨勢。
無線監(jiān)控的建設與環(huán)境
基于家庭及民用市場的無線監(jiān)控:隨著人們對安防監(jiān)控的意識逐步提高,家庭以及民用安防無線遠程監(jiān)控服務的需求也在逐步增加。家庭安防的發(fā)展是人們追求更高生活質量的一種需求,但家庭無線遠程監(jiān)控用戶對視頻監(jiān)控的需求相對簡單,主要集中在對視頻圖像服務和報警聯(lián)動服務上,而對監(jiān)控系統(tǒng)的延遲性及存儲并沒有太高的要求。中興力維市場運營總監(jiān)張慶表示:“隨著3G乃至4G網(wǎng)絡的全面鋪開,終端產(chǎn)品價格的下降以及運營商對個人市場的不斷推動,這一領域的民用市場將備受用戶看好。”另外某些臨時布線會有成本浪費的場景,諸如臨時建筑工地、臨時活動場所、會展中心等也都是無線監(jiān)控的一大市場。
特殊環(huán)境場合的無線監(jiān)控:無線監(jiān)控的優(yōu)點之一是架設靈活,組網(wǎng)方便,特別適合室外或較偏遠場景的應用,如在油田監(jiān)管、森林防火、生態(tài)監(jiān)管、設施監(jiān)管(變電站、基站、邊防站、港口)、部分景區(qū)監(jiān)控、油田監(jiān)管、環(huán)保檢測等領域,對于這些特殊行業(yè)來說,由于受到地理、環(huán)境和工作內容的限制,地域廣、監(jiān)控點稀疏,有線監(jiān)控線路戶外架設施工周期很長,維護成本非常高,甚至根本無法實施,此時無線遠程監(jiān)控則發(fā)揮了極其重要的應用價值。
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無線監(jiān)控說明書
在無線監(jiān)控系統(tǒng)中,需要實時獲得監(jiān)控點的視頻信息,并且視頻信息必須做到連續(xù)的、不間斷的穩(wěn)定傳輸。隨著無線監(jiān)控技術向更高層次的發(fā)展,高清、低延遲等等一系列新趨勢對無線傳輸技術的要求也上了一個新的臺階。
近年來,星火燎原般的3G,逐步推廣的4G,高開低走的WiMax,強勢雄起的數(shù)字微波等一系列新技術的涌現(xiàn)與原來成熟的模擬微波、WiFi、衛(wèi)星等通訊技術一起構建了一個無線監(jiān)控傳輸百家爭鳴的態(tài)勢,并各有精彩。
無線監(jiān)控之建設篇
任何技術、任何系統(tǒng)最終目的都是為人所用,以人為本,乃是核心。建設成本、運營成本密切關系著解決方案的成敗與否。由于GPRS無法滿足人們對視頻監(jiān)控的要求,故在此不做過多贅述。
首先來看看WIFI監(jiān)控,采用該種無線監(jiān)控技術,前期投入稍多一些,主要是一些服務器、路由器、無線AP、交換機、前端設備等的投入費用,而后期運營維護費用幾乎可以忽略,屬于一次性投資,成本相對比較低廉。
微波無線監(jiān)控與WIFI相比,無線電收發(fā)天線還有數(shù)字微波主機會帶來更高的成本。但因為同樣沒有運營費用,所以綜合成本不會太高。
3g則與前兩者相反,直接為前端設備加無線模塊就可以實現(xiàn)無線傳輸。但最大劣勢是需向運營商支付傳輸運營費用,而且這種費用即便采用包月方式,長期算下來,資費也是相對高的。
無線監(jiān)控之環(huán)境篇
WIFI監(jiān)控適用于室內小范圍或100米范圍內的無線視頻監(jiān)控,加大發(fā)射功率或增加無線網(wǎng)橋,可達到數(shù)公里(不同產(chǎn)品有所不同),在辦公室,甚至整棟大樓中也可使用。系統(tǒng)最大為數(shù)十個攝像點,最大劣勢是只有3個獨立信道。
無線監(jiān)控的傳輸與未來
微波無線適用于室外長距離傳輸應用,5公里內點對點、點對多點,系統(tǒng)容量最大為上千攝像點。“微波無線監(jiān)控不太適合用在城市高樓密布的環(huán)境,而適用在城郊或者野外的安防應用,這種比較空曠的地方會比較合適一點。城市現(xiàn)在的電磁干擾是非常嚴重的,你用公共的頻段的話大家都在用。這個過程中造成了電磁干擾特別多,這樣的話調試是非常困難的,這是一個頻點管理的問題?!笨菩l(wèi)泰技術總監(jiān)潘炯表示。
相較以上兩者,3G監(jiān)控更適用于攝像點在大區(qū)域內移動時的監(jiān)控,可通過運營商的基站傳輸實現(xiàn)遠程漫游,系統(tǒng)可建設上萬個攝像點。
無線監(jiān)控之傳輸篇
在這樣一個視頻監(jiān)控發(fā)展騰飛的年代,前端設備無論在價格和技術方面都已逐漸成熟,而視頻監(jiān)控特別是高清會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),在傳輸這一環(huán)節(jié),線纜的高帶寬讓有線監(jiān)控不再有后顧之憂,而對無線監(jiān)控來說,帶寬、同步傳輸容量成為其最大制約,同時畫質也無法得到穩(wěn)定的保證。
WiFi傳輸,采用802.11n的話,目前最大理論值可達300Mbps,足夠傳輸高清視頻圖像,在對清晰度要求越來越高的時代,這是目前其它技術所無法比擬的。據(jù)海康威視(002415,股吧)產(chǎn)品經(jīng)理徐斌介紹:“WiFi傳輸帶寬相對較大,部署靈活、成本低,但是不適合移動場景,抗干擾能力較弱。”
微波傳輸?shù)膸捠軈f(xié)議、距離、發(fā)射功率和外界環(huán)境等因素影響較大,但普遍都達到了40Mbps,不過其最大的問題是受外界環(huán)境影響太大,實際應用中很難達到理論帶寬。
3G網(wǎng)絡的帶寬理論值可達幾兆乃至十幾兆一秒,這也為無線高清傳輸帶來了可能。截至去年年底,中國聯(lián)通(600050,股吧)3G基站累計達到16.7萬個;中國移動正在加快3G網(wǎng)絡擴容,不過現(xiàn)階段,國內3G網(wǎng)絡的穩(wěn)定性還是有待觀察,會出現(xiàn)延遲、帶寬不足等問題,相對于國外來說,網(wǎng)絡覆蓋還是相對不夠。另外,3G在實際傳輸應用中,由于安防行業(yè)與大眾共同使用這一公共資源,實際無線帶寬通常不會超過1Mbps,一般情況下能達到200kbps已經(jīng)可以算是網(wǎng)絡環(huán)境較好的情況了。因此,這很難讓其在安防領域中得到足夠的重視。
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下一代無線監(jiān)控
4G
全國多城市已進行了4G試點,相信不久我們便會切身地體驗到號稱“會徹底改變我們生活方式”的4G技術帶來的改變。其實4G通信并不是從3G通信的基礎上經(jīng)過簡單的升級而演變過來的,它的核心建設技術根本就是不同的,3G移動通信系統(tǒng)主要是以CDMA為核心技術,而4G移動通信系統(tǒng)技術則以正交多任務分頻技術(OFDM)而受矚目。4G技術在傳輸應用上具有很強的優(yōu)勢:更快的通信速度、更寬的網(wǎng)絡帶寬、更平滑的穩(wěn)定性。當然這所有的一切都會讓無線高清監(jiān)控成為必然,而不是可能。據(jù)目前試點來看,4G網(wǎng)絡的速度是3G網(wǎng)絡的10倍,下載速度最高達100M,上行帶寬可達20Mbps,而一般的720P高清監(jiān)控需要的帶寬每路基本在2~4Mbps之間,這就能很好地滿足高清監(jiān)控的應用需求。
WiMax
WiMax作為一種新的國際3G標準,帶寬高達70Mbps,傳輸距離更是達到數(shù)十公里。網(wǎng)絡覆蓋面積是3G((TD-SCDMA))發(fā)射塔的10倍,只要少數(shù)基站建設就能實現(xiàn)全城覆蓋;提供更高速的寬帶接入,能提供的最高接入速度為70M,是3G(TD-SCDMA)所能提供的寬帶速度的30倍;作為一種無線城域網(wǎng)技術,它既可以將WiFi熱點連接到互聯(lián)網(wǎng)中,也可作為DSL等有線接入方式的無線擴展。客觀講,WiMax在全球的業(yè)務發(fā)展表現(xiàn)不俗。在美國、歐盟、日本等國家,WiMax的鼓吹者玩得如火如荼,然而在中國境內卻吃到尷尬的閉門羹WiMax至今仍未獲得工信部的落地牌照,無法大規(guī)模建設網(wǎng)絡基站??菩l(wèi)泰技術總監(jiān)潘炯表示:“WiMax技術對傳輸應用來說是沒問題的,但它沒有得到普及應用。它是適用于承載大系統(tǒng)的技術,成本非常高。WiMax和3G、4G一樣的,針對的是成千上萬的用戶。但不排除WiMax其中的一些技術會延伸出來,比如針對高速移動物體的傳輸技術和非視距傳輸?shù)募夹g?!北M管WiMax未能在國內得到大規(guī)模應用,但一些廠商也注意到它的大好應用前景,紛紛開發(fā)相關產(chǎn)品,為未來做好準備。
移動終端將扛起應用大旗
移動智能終端,未來的新寵兒
在無線通訊技術特別是3G普及的大環(huán)境下,手機已經(jīng)不再是通訊工具這么簡單了,而是一個功能強大,集通話、短信、網(wǎng)絡接入、影視娛樂為一體的綜合性個人手持互聯(lián)網(wǎng)終端設備。而平板電腦更像是智能手機與電腦的雜交產(chǎn)物,既有著強大的功能,更帶來了便捷舒適的用戶體驗感。隨著智能手機與平板電腦的風靡,無線移動監(jiān)控將會成為無線監(jiān)控的重要組成部分,這種基于智能平臺的監(jiān)控視頻業(yè)務將為監(jiān)控應用帶來新的變化。
用戶利用3G網(wǎng)絡請求遠程監(jiān)控中心發(fā)送視音頻數(shù)據(jù)進行實時瀏覽和控制,由于3G網(wǎng)絡限制,目前最多只能支持QVGA分辨率,幀率在5-10幀左右,碼流最多達到100Kbps,現(xiàn)在大多數(shù)業(yè)務還只是在固網(wǎng)監(jiān)控的基礎上,進行無線監(jiān)控應用的疊加。
目前,與用戶的業(yè)務系統(tǒng)整合正在進一步深化,移動信息處理能力正在得到逐步增強,可用于公安、城管、應急指揮、街道巡查以及中小商鋪手機查看客流及商情等。例如,城管人員用支持視頻監(jiān)控瀏覽應用的手機終端遠程查看市容、街道,發(fā)現(xiàn)問題時可以快速趕往現(xiàn)場處理;企業(yè)管理人員即便出差在外也可以通過iPad遠程監(jiān)控生產(chǎn)流水線;中小商鋪店主外出時可利用平板電腦遠程查看店鋪經(jīng)營情況,也可以采用手機監(jiān)控視頻對店鋪產(chǎn)品進行客戶宣傳;家長使用手機可遠程看望在幼兒園的孩子,實時活動影像讓家長放心托管;在交通行業(yè),公眾可以用手機查看道路人流車流,有利于出行時方便地調整行車路線,提高出行效率;醫(yī)院、銀行等排隊系統(tǒng)讓排隊客戶采用手機查詢排隊狀況,以便隨時掌握時間等等。用戶將真正實現(xiàn)任何時間、任何地點、任何終端的無縫無線監(jiān)控,因此將更加促使手機無線視頻監(jiān)控星火燎原。
“手機和平板的平臺非Wintel聯(lián)盟,硬件和操作系統(tǒng)變化多,屏幕大小和分辨率各異,如何在各種平臺上保證用戶體驗是最大的問題,最后還有傳輸方式相對不同,手機和平板更多的是無線接入,而不是有線,需要保證終端圖像呈現(xiàn)的穩(wěn)定性?!笨七_科技產(chǎn)品經(jīng)理陳文勰如是說。
有線無線共榮互通,實現(xiàn)監(jiān)控全方位
無論是從技術應用成熟度、網(wǎng)絡完善度、消費觀念,還是運營商經(jīng)營模式的轉變等,整個無線市場其技術要達到成熟還需要一段時間。
中興力維市場部運營商行業(yè)總監(jiān)張慶曾表示:“往往一個完整的無線監(jiān)控系統(tǒng)也并不完全由一種無線技術構成,而是多種無線技術相結合,優(yōu)勢互補,共同為用戶提供最完美、最實用的監(jiān)控應用。有趣的是,在無線監(jiān)控內部,也體現(xiàn)著FMC(固移融合)的趨勢,隨著技術標準的發(fā)展,WiMax將逐步實現(xiàn)寬帶業(yè)務的移動化,而以LTE/4G則致力于實現(xiàn)移動業(yè)務的寬帶化,兩者的融合程度也會越來越高?!?/P>
無線監(jiān)控和有線監(jiān)控,二者各有其應用特點和技術優(yōu)勢,無線監(jiān)控的關注點和應用優(yōu)勢在于移動性和便攜性,而有線監(jiān)控則體現(xiàn)在傳輸速度和可靠性。高速、便捷的無線接入網(wǎng)背后其核心支撐作用的必定是規(guī)模巨大的高質量承載網(wǎng)格。二者將會進一步優(yōu)勢互補、融合發(fā)展,無線和有線的融合是大勢所趨。
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為改善傳統(tǒng) UPS 蓄電池組有線監(jiān)控系統(tǒng)布線繁瑣,維護困難等缺點,提出了一種基于短距離無線通信技術的 UPS 蓄電池組無線監(jiān)控系統(tǒng),并詳細敘述了系統(tǒng)的硬件和軟件設計。該系統(tǒng)能實現(xiàn)蓄電池的數(shù)據(jù)采集、無線傳輸以及在個人電腦上進行監(jiān)控的功能。
無線網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)則是在原有的以太網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的基礎上,以無線方式進行數(shù)據(jù)傳輸,既省去了有線網(wǎng)絡的布線成本,又增強了監(jiān)控的靈活性和可擴充性。
無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一種小型遠程數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng),與網(wǎng)絡攝像機配套使用,可采用有線或無線方式連接網(wǎng)絡,易于安裝,不需要用戶額外配置專用電腦和采集錄像等設備。用戶可采用手機或電腦作為監(jiān)控終端設備,可隨時隨地接收報警信息和查看監(jiān)控視頻。隨著發(fā)展,無線遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)無疑是未來發(fā)展方向。
現(xiàn)如今的國內無線網(wǎng)絡建設只要能極好地處置無線監(jiān)控在帶寬、穩(wěn)定性、流量費用等方面的難題時,將對高清無線監(jiān)控產(chǎn)生革命性的影響,網(wǎng)絡技術的成熟將使無線監(jiān)控如虎添翼。無線監(jiān)控帶來高清安防革命性變化,其在家庭安防領域的優(yōu)勢日漸凸顯。
無線視頻監(jiān)控可簡單理解為采用無線波傳輸視頻及其它數(shù)據(jù)的另一方式,實現(xiàn)方式基本可區(qū)分為全向、定向,目前比較熱的技術有WIFI、3G、WIMAX、GPRS、北斗等,有甚于民用方案中使用的低功率無線技術:ZIGBEE、433/315MH等。
“與敷設電纜相比,無線基礎設施提供相對廉價的解決方案,為那些想要建立監(jiān)測網(wǎng)絡的客戶提供了低成本的選擇”,IHS視頻監(jiān)控分析師JoshWoodhouse表示?!霸趽碛袕V泛視頻監(jiān)控設施的地區(qū),如美國或英國,視頻監(jiān)控無線基礎設施的應用正在穩(wěn)步增長。然而,缺乏這種基礎設施的新興地區(qū)將會產(chǎn)生全球最強勁的增長勢頭,促使視頻監(jiān)控無線基礎設施市場在未來幾年繁榮發(fā)展?!?/p>
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